Melakukan kalibrasi dan Regresi linier pada setiap sensor

TECHNICAL REPORT

LAPORAN/PROGRESS

5. Melakukan kalibrasi dan Regresi linier pada setiap sensor

Gambar 9. Tampilan pada Thingspeak dan Firebase

5. Melakukan kalibrasi dan Regresi linier pada setiap sensor

Pada setiap sensor melakukan kalibrasi untuk mendapatkan nilai terbaik dengan menggunakan regresi linier, didapatkan regresi linier sebagai berikut ini.

jj Gambar 10. Nilai sensor flowmeter

Gambar 11. Nilai sensor Ultrasonic

Pada tabel diatas nilai a dan b merupakan nilai regresi linier, yang akan dimasukan pada persamaan nilai sensor-sensor yang didapatkan.

3) Kontribusi personil dalam kelompok

Berikut adalah detail tugas – tugas setiap personil dalam kelompok selama pelaksanaan capstone project TA 201

No Nama Personil Tugas dan Tanggung Jawab Target

1 Muhammad Miftahul Fattah

● Membuat desain casing untuk sensor dan bagian mikrokontroler

● Mencetak casing alat

● Melakukan kalibrasi pengukuran sensor

● Mendesain elektronis daya

● Telah membuat desain seluruh casing alat

● Mencetak casing alat dan penggabungan seluruh alat dengan casing

● Melakukan kalibrasi sensor

● Dapat mendesain elektronis daya dengan baik

2 Muhammad Sandy Maulana

● Membuat Program untuk Membaca Setiap Sensor dan Konversi nilai sensor

● Melakukan kalibrasi pada pengukuran sensor

ultrasonic dan sensor water flow

● Mendesain elektronis daya

● Membuat Aplikasi android dan Membuat sistem IoT

● Telah Membuat Program untuk Membaca Setiap Sensor dan Konversi nilai sensor

● Telah Melakukan kalibrasi pada pengukuran sensor ultrasonic dan sensor water flow dan Mendapatkan nilai Regresi Linier

● Mendesain elektronis daya

● Membuat Aplikasi android dan Membuat sistem IoT 3 Robby Amerti Lauga ● Melakukan kalibrasi pada

pengukuran sensor

ultrasonic dan sensor water flow

● Mendesain elektronis daya

● Melakukan pengukuran daya pada alat yang kita gunakan

● Telah melakukan kalibrasi sensor pada masing-masing sensor

● Telah mendesain elektronis daya

● Telah melakukan penguuran daya pada alat yang kita gunakan

4) Kesimpulan

Dari Proses yang telah dilakukan, pada proses TA 201 ini kami dapat menyimpulkan beberapa hal yang penting sebagai proses tahap perancangan alat yang akan diangkat pada capstone project yaitu antara lain:

● Mendesain bagian elektronis daya pada alat dengan menggunakan relay DPDT sebagai pengontrol suplai daya dan menggunakan modul XH MH604 sebagai pengontrol re-charge baterai

● Mendesain dan mencetak casing alat berbahan stainless steel yang kuat dan tahan karat di dalam air.

● Mampu mengirim data ke web server dan dibaca oleh aplikasi yang telah dibuat dengan tampilan sesuai dengan spesifikasi

● mendapatkan data yang akurat dan presisi dengan metode Regresi Linier dari nilai sensor yang dibaca

5) Tindak Lanjut

Untuk tahapan progres berikutnya adalah melakukan finishing pada penggabungan seluruh alat dan casing , serta melakukan pengecekan pada sensor dan komponen lainnya sebelum dilakukan pemasangan di dalam gorong- gorong. untuk tahap terakhirnya pengambilan data dan evaluasi nilai yang telah didapatkan untuk meningkatkan akurasi dan presisi yang baik.

5) Referensi

[1]. Muhamad Saleh, Munnik Haryanti, “RANCANG BANGUN SISTEM KEAMANAN RUMAH’’,"

Jurnal Teknologi Elektro, Vol. 8, p. 87, 2017.

ll LAMPIRAN-LAMPIRAN TA 102

1. Kalibrasi Sensor

2. Program arduino :

#include <SoftwareSerial.h>

//ultrasonic

const double trigPin = 13;

const double echoPin = 12;

const double trigPin2 = 11;

const double echoPin2 = 10;

long duration;

volatile int NbTopsFan; //measuring the rising edges of the signal volatile int NbTopsFan2; //measuring the rising edges of the signal double Calc;

double Calc2;

int hallsensor = 2; //The pin location of the sensor int hallsensor2 = 3;

SoftwareSerial ss(8,9);

void rpm1 () //This is the function that the interupt calls {NbTopsFan++;

pinMode(hallsensor, INPUT);}

void rpm2 () //This is the function that the interupt calls {NbTopsFan2++;

pinMode(hallsensor2, INPUT);}

void setup() {

pinMode(trigPin, OUTPUT);

pinMode(echoPin, INPUT);

pinMode(trigPin2, OUTPUT);

pinMode(echoPin2, INPUT);

attachInterrupt(0, rpm1, RISING); //and the interrupt is attached attachInterrupt(1, rpm2, RISING); //and the interrupt is attached Serial.begin(9600);

duration = pulseIn(echoPin, HIGH);

distance1_1= duration*0.034/2;

distance2_1= 200-distance1_1*1.046285-0.28687;

//Debit

NbTopsFan = 0; //Set NbTops to 0 ready for calculations sei(); //Enables interrupts

delay (1000); //Wait 1 second cli(); //Disable interrupts

Calc = ((((NbTopsFan * 60 / 5.5)/3600)*0.936054+0.004334)/0.028)*20*(distance2_1/10);

delay(250);

// Sensor Cadangan :

digitalWrite(trigPin2, LOW);

delayMicroseconds(2);

// Sets the trigPin on HIGH state for 10 micro seconds digitalWrite(trigPin2, HIGH);

delayMicroseconds(10);

digitalWrite(trigPin2, LOW);

// Reads the echoPin, returns the sound wave travel time in microseconds duration = pulseIn(echoPin2, HIGH);

// Calculating the distance distance1_2= duration2*0.034/2;

distance2_2= 200-distance1_2*1.046285-0.28687;

NbTopsFan2 = 0; //Set NbTops to 0 ready for calculations sei(); //Enables interrupts

delay (1000); //Wait 1 second cli(); //Disable interrupts

Calc2 = ((((NbTopsFan2 * 60 / 5.5)/3600)*0.936054+0.004334)/0.028)*20*(distance2_2/10);

String sendToESP = "";

sendToESP += distance2_1;

#include <FirebaseESP8266.h>

#include <WiFiClient.h>

//1. Change the following info

#define WIFI_SSID "Mi10T"

#define WIFI_PASSWORD "123456788"

#define FIREBASE_HOST "ne-8bd82-default-rtdb.firebaseio.com"

#define FIREBASE_AUTH "6tcSyuBIKJmz5zN1WN7vgLWYw3l4XSYfXlQZov5E"

//2. Define FirebaseESP8266 data object for data sending and receiving FirebaseData fbdo;

float distance2_1 = 0;

float Calc = 0;

float distance2_2 = 0;

float Calc2 = 0;

WiFiClient client ;

const char *server = "api.thingspeak.com" ; unsigned myChennelNumber = 1338139;

const char * myWriteAPIKey ="BFU3NQ0QW57OWWND";

String splitString(String data, char separator, int index) { int found = 0;

int strIndex[] = {0, -1};

int maxIndex = data.length() -1;

for (int i = 0; i <= maxIndex && found <= index ; i++){

} return found > index ? data.substring(strIndex[0], strIndex[1]):"";

}

void setup() {

Serial.begin(115200);

WiFi.begin(WIFI_SSID, WIFI_PASSWORD);

Serial.print("Connecting to Wi-Fi");

while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {

Serial.print(".");

delay(300);

}

Serial.println();

Serial.print("Connected with IP: ");

Serial.println(WiFi.localIP());

distance2_1 = splitString(msg,';', 0).toFloat() ; Calc = splitString(msg,';', 1).toFloat() ; distance2_2 = splitString(msg,';', 2).toFloat() ;

Calc2 = splitString(msg,';', 3).toFloat() ; //mengirim ke firebase

if(Firebase.setFloat(fbdo, "/Jarak1", distance2_1)) {

//Success

Serial.println("Set int data success");

Serial.println(n);

n++;

}else{

//Failed?, get the error reason from fbdo

Serial.print("Error in setInt, ");

Serial.println(fbdo.errorReason());

ThingSpeak.writeField(myChennelNumber, 2, distance2_1, myWriteAPIKey);

delay(15000);

ThingSpeak.writeField(myChennelNumber, 1, Calc, myWriteAPIKey);

delay(15000);

ThingSpeak.writeField(myChennelNumber, 4, distance2_2, myWriteAPIKey);

delay(15000);

ThingSpeak.writeField(myChennelNumber, 3, Calc2, myWriteAPIKey);

delay(15000);}

}}

Sistem monitoring debit air gorong-gorong di Yogyakarta (SIMDEGOR)

Daftar Anggota Kelompok

Muhammad Miftahul Fattah (17524030) Muhammad Sandy Maulana (17524096) Robby Amerti Lauga (17524107) Tanggal Laporan

(Tgl/Bln/Tahun) 24 April 2021

Dosen Pembimbing 1

Dr.Eng. Hendra Setiawan ,S.T., M.T.

Dosen Pembimbing 2

LAPORAN/PROGRESS

Rangkuman Hasil Perencanaan dan Implementasi

Perencanaan Implementasi

Pada tahap TA 202 ini dilakukan perancangan tahap akhir yaitu pemasangan alat dan proses pengujian alat.

Secara persentase kelompok kami telah melakukan tahap TA yaitu 85% dari seluruh perancangan sistem alat. Untuk rincian progress TA 202 yang telah kami kerjakan antara lain adalah sebagai berikut ;

1. Pengambilan data hasil pengukuran debit air sesuai dengan spesifikasi

2. Melakukan penyambungan jaringan listrik PLN ke sistem alat

3. Melakukan pemasangan alat di gorong-gorong yang telah ditetapkan oleh Dinas PUPKP 4. Melakukan pengujian alat dan pengambilan

data pada gorong-gorong yang ditetapkan oleh Dinas PUPKP

Proses pengerjaan progress ini dilakukan dalam kurun waktu 4 pekan di bulan April 2021.

Pada TA 202 ini, telah mendapatkan beberapa hasil akhir pengerjaan tugas akhir sesuai dengan rancangan pada tahap- tahap sebelum TA 202. Untuk hasil dari perancangan alat ini sudah memenuhi beberapa spesifikasi alat yang telah kami buat antara lain yaitu kuat dan anti air, hasil pengukuran alat dapat dimonitoring secara real-time dan online dengan jarak jauh serta memiliki sumber daya cadangan dari baterai, dan bisa pengambilan data dari berbagai kondisi.

Catatan untuk perubahan/revisi dari proses yang berlangsung

Terdapat beberapa perubahan komponen dalam pengerjaan TA 202 ini, yaitu pada pipa yang digunakan untuk pelindung kabel di gorong-gorong menggunakan pipa berbahan uPVC yang mana pada rencana sebelumnya menggunakan pipa berbahan besi, hal ini dikarenakan faktor biaya yang lebih ekonomis dan kondisi aliran air di gorong- gorong tidak terlalu berskala besar sehingga cukup menggunakan pipa berbahan uPVC sudah kuat dan tahan lama. Selain itu, untuk waktu pengerjaan progres TA 202 ini, dilakukan pada waktu yang sangat dekat dengan deadline TA 202 yang disebabkan proses birokrasi dengan dinas PUPKP terkait penyambungan jaringan listrik untuk suplai daya pada alat.

1) Pengantar

Pada tahap TA 202 telah melakukan progres yaitu melanjutkan akhir dari pemasangan alat pada gorong yang telah ditetapkan Dinas PUPKP, pengambilan data setiap kondisi spesifikasi di sungai atau gorong-gorong dan pengambilan data di Gorong-gorong-gorong yang telah ditetapkan. Selain itu juga melakukan evaluasi alat dengan acuan data yang telah didapatkan

2) Proses dan Capaian beserta pembahasannya

Pada tahap proses TA 202 beberapa hal yang telah kami lakukan yaitu:

1. Pengambilan data hasil pengukuran debit air sesuai dengan spesifikasi 2. Melakukan penyambungan jaringan listrik PLN ke sistem alat

3. Melakukan pemasangan alat di gorong-gorong yang telah ditetapkan oleh Dinas PUPKP 4. Melakukan pengujian alat pada gorong-gorong yang ditetapkan oleh Dinas PUPKP

Dari proses yang telah dilakukan diatas, beberapa capaian yang telah kami dapatkan untuk membantu mendefinisikan masalah proyek ini antara lain:

Tabel 1. Daftar proses dan capaian yang telah dilakukan untuk mendukung proses TA 202

No Proses yang telah dilakukan Capaian

1. Pengambilan data hasil pengukuran debit air sesuai dengan kondisi spesifikasi.

● Mendapatkan variasi data pengukuran debit air dalam beberapa kondisi arus air di sungai atau gorong-gorong.

2. Melakukan penyambungan jaringan listrik PLN ke sistem alat

● Jaringan listrik PLN telah terpasang sesuai SOP.

3. Melakukan pemasangan alat di gorong-gorong yang telah ditetapkan oleh Dinas PUPKP

● Alat telah terpasang dengan lancar dan aman

● Telah melakukan penyambungan jaringan listrik ke sistem alat

● Telah melakukan penggabungan seluruh komponen elektronis pada casing alat 4. Melakukan pengujian alat dan

pengambilan data pada gorong-gorong yang ditetapkan oleh Dinas PUPKP

● Telah mendapatkan nilai pengukuran debit air

● Alat dapat bertahan lama di dalam gorong-gorong

● Casing alat dapat tahan air, kuat dan tidak mudah rusak

rr 1. Pengambilan data hasil pengukuran debit air sesuai dengan kondisi spesifikasi

a. Tempat pengambilan data dan dokumentasi pada saat pengambilan data berbagai tempat

● Di aliran irigasi warga

Pada pengambilan data ini dari pihak Dinas PUPKP menyarankan untuk mengambil data di aliran ini karena arus yang konstan serta untuk mengetahui nilai error, pada aliran ini memiliki nilai arus air sebesar 0.3 m/s hingga 0.8 m/s.

Gambar 1.0. Pengambilan data di aliran irigasi

● Pengambilan data di Sungai embung UII

Pada pengambilan arus yang cukup deras kita mengambil di sungai dekat embung UII disini memiliki arus 0.9 m/s hingga 2.1 m/s

Gambar 1.1. Pengambilan data di aliran sungai

b. Hasil data yang didapatkan dengan berbagai variasi tinggi dan arus air

● Data berikut merupakan sebelum kalibrasi ke dua sensor flowmeter

ss data ke sensor

waterflow(m/s)

Manual 1(m/s) Manual2(m/s) Rata-rata Manual(m/s)

1 0.396825407 0.315457 0.269542 0.312370623

2 0.674603182 0.381679 0.436681 0.417714407

3 1.038961016 0.537634 0.558659 0.540869805

4 1.168831181 0.609756 0.578035 0.590862034

5 2.11038959 1.666667 1.388889 1.494708995

6 3.560605995 1.818182 1.960784 1.888586195

Tabel 1.0 sebelum kalibrasi sensor

● data setelah kalibrasi flowmeter data ke manual(m/s) Sensor

Flow(m/s)

Selisih Rata-rata Error

1 0.269542 0.279726355 0.010185 0.037784777

2 0.434783 0.375702364 0.05908 0.135884563

3 0.526316 0.593117382 0.066802 0.126923026

4 0.584795 0.657754302 0.072959 0.124759856

5 1.428571 1.139593042 0.288978 0.202284871

6 1.886792 1.932864138 0.046072 0.024417993

Nilai ERROR 0.108675847

Tabel 1.1 Setelah kalibrasi sensor

Data tabel 1.0 dan 1.1 dapat kita ketahui nilai error pada sensor flowmeter yaitu

±10.86% dimana diketahui data ke 1 hingga 4 merupakan hasil dari aliran irigasi, dan data 5 dan 6 merupakan data dari sungai di dekat embung UII.

● Data berbagai variasi

Kita melakukan percobaan dengan berbagai variasi nilai arus air (Arus sungai dan aliran irigasi) yang didapatkan pada sensor dengan berbagai kondisi spesifikasi, dan mengatur tinggi sesuai dengan beberapa keadaan yang dibutuhkan (tinggi 1 berada di zona aman, tinggi 2 berada di zona sedang, dan tinggi 3 berada di zona bahaya).

Kecepat

Tabel 1.2. berbagai variasi nilai arus air dan tinggi

Grafik 1.0. berbagai variasi nilai arus air dan tinggi

Pada grafik dan tabel diatas dapat kita lihat dimana kondisi semua yang sesuai dengan spesifikasi serta dapat berjalan dengan baik, dengan nilai tinggi air kita ketahui bahwa diatur dengan berbagai kondisi sesuai pada level-level tertentu dimana debit 1 menggunakan tinggi air yang berada di zona aman, debit dua berada pada zona sedang, dan debit 3 menggunakan tinggi air yang zona berbaya, sehingga dapat dilihat nilai debit dipengaruhi dan berbanding lurus terhadap tinggi air dan kecepatan air, sesuai dengan persamaan debit air yaitu 𝑄 = 𝐴 × 𝑣 dengan A merupakan luas penampang, dan v merupakan kecepatan air. pada luas penampang nilai tinggi air mempengaruhinya dengan rumus 𝐴 = 𝐿 × 𝑇dimana kita ketahu nilai L akan konstan yaitu sebesar 2 meter sedangkan nilai T akan bervariasi tergantung dengan tinggi airnya.

2. Penyambungan jaringan PLN ke sistem

Pada tahap ini dilakukan pemasangan jaringan listrik PLN sesuai dengan SOP dan birokrasi yang telah ada. Dari pihak Dinas PUPKP sebagai pihak ketiga antara kelompok ini dan petuga PLN, kami diminta untuk menyiapkan beberapa hal untuk SOP dari pemasangan listrik PLN yaitu menyiapkan tiang sebagai penyangga kabel dengan tinggi

uu 4 meter, dan menyiapkan kabel sepanjang 15 meter. Berikut ini merupakan dokumentasi dari pemasangan tiang serta hasil dari pemasangan listrik PLN.

Gambar 2.0. Penyambungan Listrik PLN ke Sistem

Pada gambar 2.0 bagian kiri merupakan pemasangan tiang dengan tinggi 4 meter, gambar tengah merupakan pemasangan pengkabelan listrik bersama pihak PLN, gambar kanan merupakan hasil dari pemasangan listrik tersebut.

3. Pemasangan alat alat di gorong-gorong yang telah ditetapkan oleh Dinas PUPKP

Dalam dokumen SIMDEGOR : Sistem Monitoring Debit Air Gorong-gorong di Jalan Kusumanegara Yogyakarta Berbasis IoT (Halaman 75-87)